Riego tecnificado valles

Manual de riego tecnificado para los valles
Paul Hoogendam - Carlos Rios

Ministerio de Desarrollo Rural, Agropecuario y Medio Ambiente
Viceministerio de Desarrollo Rural
Dirección General de Desarrollo Rural
Sistema Boliviano de Tecnología Agropecuaria
Manual de Riego Tecnificado
para los valles
Proyecto de Innovación Estratégica Nacional en Riego
PIEN – Riego
Consultora Boliviana Beccar Bottega Ltda.
Cochabamba, Bolivia, 2008

Título: Manual de riego tecnificado para los valles
Autores: Paul Hoogendam y Carlos Rios
Revisión: Gonzalo Blanco (SICRA) y Lily Beccar
Tapa: Pretorian MDC
Fotos: Las fotos de campo fueron tomadas en el marco del PIEN – Riego por consultores de
C3B. Para las fotos de emisores y filtros se agradece la gentileza de Riegocosta,
Palaplast, Rainbird, NAAN y SIME
Contacto: Teléfonos 591- 4- 4481926
paul.hoogendam@riegobolivia.org, carlos.rios_dm@yahoo.com
Impresores: Impresiones Poligraf
Telf. 4251468
Enero 2008
Cochabamba – Bolivia
Para la reproducción total o parcial de este documento se requiere la autorización previa del MDRAyMA

Prefacio
Con el objetivo de desarrollar y adecuar técnicas y tecnologías de riego parcelario a las
condiciones específicas de la agricultura de los valles Bolivianos, el Ministerio de
Agricultura (MDRAyMA) y el Sistema Boliviano de tecnología Agropecuaria (SIBTA)
implementaron un Proyecto de innovación Estratégica Nacional (PIEN- Riego), que fue
ejecutado por la Consultora Boliviana Beccar Bottega Ltda. (C3B).
Uno de los resultados de la investigación propuesta es el presente Manual de riego
tecnificado para los Valles, cuya finalidad es el de prestar apoyo a profesionales dedicados
al diseño de infraestructura para riego, entregar herramientas mínimas para realizar un
servicio de acompañamiento a sistemas tecnificados en proceso de ejecución y presentar
recomendaciones para la operación y mantenimiento de sistemas tecnificados.
La elaboración de un texto específico para los Valles de Bolivia responde al hecho que
sólo una parte de las muchas recomendaciones y pautas de diseño en la literatura
internacional puede aplicarse en los sistemas de riego en los Valles. Sus condiciones
sociales, de gestión, climatológicos y agro-productivos muy particulares, obligan a
formular reglas y metodologías distintas, las que se presentan a detalle en este documento.
Esperamos que este texto sea una herramienta útil tanto para profesionales, técnicos y
financiadores y que permita realizar diseños tecnificados más adecuados, más productivos
y con mejores perspectivas de sostenibilidad.
Consideramos este documento un primer paso de apoyo a sistemas tecnificados en Bolivia.
Estamos seguros que a través del aporte y experiencia de otros colegas se pueda introducir
mayor cantidad de información para el diseño y gestión de este tipo de sistemas.
Agradecemos a todas aquellas personas que de manera directa o indirecta participaron de
la investigación y elaboración del documento. Especialmente agradecemos los aportes de

los profesionales: Gonzalo Blanco, Danilo Luza, Rene Palacios, José Mallea, Danitza
Salazar, Wilson Ojalvo, Wilmar Villena y Telémaco Orquera. A nuestros supervisores:
Oscar Humérez, Miguel Murillo, Pastor Montaño, Maria Eugenia Barrios y los equipos
técnicos de la Dirección de Desarrollo Rural, la UCEPSA y el SIBTA en su conjunto. A
los agricultores de la comunidad de Kholuyo, Larati Chico, Pantipata y a la Asociación de
Regantes del Valle de Escana. A las instituciones Intervenciones Complementarias Vinto
PROMIC, al Proyecto Múltiple San Jacinto y a la Escuela Técnica de Mairana. A Lily
Beccar por la revisión del texto.

Simbología
A Área de la sección de la tubería de ingreso (m2
)
AR Área de influencia (m2
)
b Espaciamiento entre emisores en el lateral (m)
C Coeficiente de fricción de la tubería (adimensional)
C Coeficiente de pérdida al ingreso de la tubería (adimensional)
CC Contenido de humedad del suelo a capacidad de campo (% de peso)
CR Criterio de riego (%)
D Diámetro interior (mm)
DM Diámetro de mojamiento (m)
Efa Eficiencia de aplicación del agua (%)
Efq Eficiencia global de trabajo de bomba (%)
ET Evapotranspiración (mm)
ETm Evapotranspiración diaria máxima (mm)
F Factor de reducción de Christianssen (adimensional)
Fr Frecuencia de riego (días)
g Aceleración de la gravedad (9,81 m/s2
)
h Tirante de agua sobre la tubería (m)
HA Humedad aprovechable (% de peso)
I Tasa de aplicación (mm/hr)
k Coeficiente de proporcionalidad del emisor (adimensional)
L Longitud del tramo (m)
Lb Lámina bruta a aplicar (mm)
LL Longitud del lateral (m)
Ln Lámina neta a aplicar (mm)
LS Longitud del secundario (m)
ne Número de emisores
nL Número de laterales en el secundario
PAR Porcentaje de área a regar (%)

Pe Presión del emisor (mca)
Pef Precipitación efectiva (mm)
PiL Presión de ingreso al lateral (mca)
PiU Presión de ingreso a la unidad (mca)
PiS Presión de ingreso al secundario (mca)
PMP Contenido de humedad del suelo al Punto de Marchitez Permanente (% de peso)
Pn Presión nominal del emisor (mca)
PH Presión mínima en hidrante (mca)
PP Pérdida de presión permitida (mca)
PPL Pérdida de presión permitida en laterales (mca)
Pprimer Presión en el primer aspersor (mca)
PPS Pérdida de presión permitida en el secundario (mca)
PPU Pérdida de presión permitida en la unidad (mca)
Pt Presión total requerida (mca)
Pultimo Presión en el último aspersor de la línea (mca)
Q Caudal (m3
/hr o l/s)
qe Caudal del emisor (l/hr o mm/hr o l/s)
Qec Caudal de emisión por metro lineal de cinta (l/hr/m)
QL Caudal del lateral (m3
/hr)
QS Caudal secundario (m3
/hr)
R Radio de mojamiento (m)
RAS Porción de absorción de sodio
r Espaciamiento entre laterales (m)
Tap Tiempo de aplicación (hr)
v Velocidad del flujo (m/s)
x Exponente de descarga del emisor (adimensional)
ZR Profundidad efectiva de raíces (mm)
ΔH Pérdida de carga en el tramo de tubería (mca)
ΔHf Pérdida de carga por fricción (mca)
ΔHD1L Pérdida de presión en el lateral completo con el diámetro D1
ΔHD1L2 Pérdida de presión del tramo L2 con diámetro ficticio D1
ΔHD2L2 Pérdida de presión del tramo L2 con diámetro ficticio D2
ΔHL Pérdida de carga en el lateral (mca)
ΔHS Pérdida de carga en el secundario (mca)
ΔZ Diferencia de altura (m)
ΔZL Diferencia de altura entre ingreso y salida del lateral (ΔZL= ZLin – ZLsa) (m)
ΔZS Diferencia de altura entre ingreso y salida del secundario (ΔZS= ZSin – ZSsa) (m)
ρa Densidad aparente relativa (adimensional)

Índice
Simbología …………………………………………………………………………………………………………
CAPITULO 1. Compatibilizar el riego tecnificado y la agricultura andina ……………………….3
1.1 Características de los sistemas de riego tecnificado ...................................................................................3
1.1.1Elementos básicos de un sistema de riego tecnificado...........................................................................3
1.1.2Características del riego tecnificado en operación.................................................................................4
1.2 Características de la agricultura regada en la zona Andina ........................................................................6
1.3 Lecciones de las experiencias de la introducción de riego tecnificado ....................................................10
CAPITULO 2. Componentes, equipos y materiales en sistemas de riego tecnificado…………...13
2.1 Componentes .............................................................................................................................................13
2.1.1Cabezal..................................................................................................................................................13
2.1.2Red de tuberías y accesorios.................................................................................................................15
2.1.3Emisores................................................................................................................................................16
2.2 Clasificación de sistemas de riego tecnificado .........................................................................................16
2.3 Equipos y materiales .................................................................................................................................17
2.3.1Emisores................................................................................................................................................17
2.3.2Filtros ....................................................................................................................................................24
2.3.3Tuberías.................................................................................................................................................30
2.3.4Accesorios.............................................................................................................................................31
2.4 Obras adicionales.......................................................................................................................................33
2.4.1Captaciones, desarenadores y estanques ..............................................................................................33
2.4.2Cámaras.................................................................................................................................................34
2.4.3Hidrantes ...............................................................................................................................................36
CAPITULO 3. Preparación de proyectos de riego tecnificado en los Valles andinos……………39
3.1 Etapas de un proyecto de riego tecnificado ..............................................................................................40
3.2 Etapa de diagnóstico y verificación de condiciones .................................................................................40
3.2.1Condiciones mínimas para la introducción de riego tecnificado .........................................................41
3.2.2Preguntas para seleccionar el método de riego tecnificado..................................................................43
3.2.3Planteamiento general...........................................................................................................................44
3.3 Etapa de diseño..........................................................................................................................................45
3.3.1Del diseño conceptual al diseño hidráulico..........................................................................................45
3.3.2Preparación de alternativas...................................................................................................................47
3.3.3Flexibilidad en el diseño.......................................................................................................................48

3.3.4Proceso participativo.............................................................................................................................48
3.3.5Capacidad local de operación y mantenimiento...................................................................................49
3.3.6Aportes propios de los usuarios............................................................................................................49
3.3.7Profesionales para el diseño..................................................................................................................50
CAPITULO 4. El diseño de sistemas de riego tecnificado………………………………………..51
4.1 Información básica para el diseño.............................................................................................................51
4.1.1Datos climáticos....................................................................................................................................51
4.1.2Área de riego y topografía ....................................................................................................................52
4.1.3Derechos y distribución de agua...........................................................................................................56
4.1.4Calidad del agua....................................................................................................................................56
4.1.5Cultivos y labores culturales.................................................................................................................58
4.1.6Equipamiento y asistencia técnica........................................................................................................59
4.1.7Fuente de energía ..................................................................................................................................59
4.1.8Agroeconomía y rentabilidad ...............................................................................................................59
4.2 El diseño conceptual del sistema de riego ................................................................................................60
4.2.1Diseño agronómico: láminas y frecuencias..........................................................................................60
4.2.2Sectores de riego y ubicación de hidrantes...........................................................................................62
4.2.3Balance hídrico .....................................................................................................................................63
4.2.4Gestión del sistema tecnificado ............................................................................................................63
4.2.5Evaluación del diseño conceptual.........................................................................................................68
4.3 Diseño hidráulico de sistemas de goteo y aspersión.................................................................................69
4.3.1Cálculos relacionados con el emisor ....................................................................................................70
4.3.2Cálculo hidráulico para goteo...............................................................................................................73
4.3.3Cálculo hidráulico para aspersión.........................................................................................................77
4.3.4Diseño del cabezal ................................................................................................................................83
4.4 Actividades finales del diseño...................................................................................................................87
4.4.1Evaluación de parámetros de operación...............................................................................................87
4.4.2Materiales, presupuesto y evaluación financiera..................................................................................88
4.4.3Expediente técnico................................................................................................................................89
CAPITULO 5. Ejemplos de cálculo………...……………………………………….………...….91
5.1 Ejemplo de cálculo para goteo ..................................................................................................................91
5.1.1Datos generales .....................................................................................................................................91
5.1.2Cálculo hidráulico.................................................................................................................................93
5.2 Ejemplo de cálculo para un sistema por aspersión en ladera....................................................................98
5.2.1Datos generales .....................................................................................................................................99
5.2.2Cálculo hidráulico...............................................................................................................................100
CAPITULO 6. Sugerencias para la implementación participativa……………...…………...…..111
6.1 Etapa de diagnóstico y verificación de condiciones ...............................................................................112
6.1.1Acuerdos resultantes de la etapa.........................................................................................................112
6.1.2Recomendaciones para la participación de los usuarios ....................................................................113
6.2 Etapa de diseño detallado........................................................................................................................115

6.2.3Metodología participativa para levantamiento topográfico para aspersión .......................................117
6.3 Etapa de instalación del sistema..............................................................................................................120
6.3.3Contratar personal de la zona .............................................................................................................122
6.4 Etapa puesta en marcha ...........................................................................................................................123
CAPITULO 7. Operación y mantenimiento de sistemas de riego tecnificado…………………..127
7.1 Definición................................................................................................................................................127
7.2 Responsabilidades y planificación ..........................................................................................................128
7.3 Captación.................................................................................................................................................129
7.3.1Captación por gravedad ......................................................................................................................129
7.3.2Equipo de bombeo ..............................................................................................................................130
7.4 Desarenador.............................................................................................................................................134
7.5 Reservorios de regulación .......................................................................................................................135
7.6 Cámaras de carga y/o rompe presión ......................................................................................................137
7.7 Cabezal de control...................................................................................................................................139
7.8 Filtros.......................................................................................................................................................139
7.8.1Filtro tipo canastilla ............................................................................................................................139
7.8.2Filtro para microriego .........................................................................................................................140
7.9 Equipo de inyección de fertilizantes .....................................................................................................142
7.10 Controladores de presión (manómetros)................................................................................................143
7.11 Válvulas..................................................................................................................................................144
7.12 Redes de tuberías....................................................................................................................................146
7.13 Laterales porta emisores.........................................................................................................................147
7.13.1 Laterales porta aspersores.............................................................................................................147
7.13.2 Laterales porta goteros y cinta de goteo .......................................................................................149
7.14 Emisores .................................................................................................................................................151

La creciente presión sobre el agua y el cada vez mayor costo para incrementar su disponibilidad mediante
el mejoramiento o construcción de infraestructuras hidráulicas están obligando a agricultores e
instituciones a buscar optimizar el uso del agua en la parcela. En esta búsqueda, el riego tecnificado se
presenta como una alternativa ventajosa.
Así fue que dentro del objetivo general del Proyecto de Innovación Estratégica Nacional en riego (PIEN-
Riego), se propuso evaluar métodos para optimizar el uso de agua en la agricultura regada e investigar
las reales posibilidades de implementar métodos y equipos de riego tecnificado como una respuesta a la
cada vez mayor demanda de agua para la agricultura campesina. Es evidente que en esta investigación
no era necesario comprobar las bondades de la tecnología en si, sino, partiendo de las ventajas de los
equipos existentes, evaluar las condiciones bajo las cuales se puede introducir riego tecnificado dentro
del contexto de sistemas de riego campesinos.
Como primer paso en la investigación, el PIEN-Riego evaluó experiencias positivas y negativas en
proyectos en Perú y Colombia e investigó el actual estado del riego tecnificado en la zona de los Valles
de Bolivia. Uno de los principales hallazgos fue encontrar una cada vez mayor divulgación de riego
tecnificado en dos condiciones específicas:
 En zonas donde los agricultores reciben caudales pequeños y existe la posibilidad de acoplar un
sistema de tubería individual al canal colectivo (por ejemplo el caso de Mishka Mayu y alrededores).
 En sectores productivos cuyos cultivos aún en pequeña escala son altamente rentables (flores en
invernadero, hortalizas).
Por lo regular, esta divulgación de tecnología se dio sin la intervención de instituciones de desarrollo, lo
que demuestra que es una respuesta adecuada a un problema de los agricultores. Las divulgaciones
autogestionadas demuestran además que el uso de un aspersor o línea de goteo en una parcela no es
demasiado complejo y que la introducción de riego tecnificado puede generar beneficios suficientes
como para hacer inversiones familiares en la compra de los equipos necesarios.
A pesar de esta muestra de conveniencia de los métodos de riego tecnificado para la agricultura
campesina, no se evidencia una mayor divulgación. Principalmente se observa que en las áreas de
influencia de sistemas colectivos mayores casi no existen ejemplos de innovación en el método de riego,
aún cuando se aprecia una sentida escasez de agua. Regantes que visitan a sistemas con riego tecnificado
suelen salir maravillados de la sencillez de los aspersores, pero en sus propios sistemas no replican estas
experiencias.
Después de dos años de investigación-acción en distintas comunidades en la región de Valles del Bolivia,
el PIEN-Riego determinó como el principal obstáculo para la divulgación de tecnología, la baja
compatibilidad entre los esquemas de distribución existentes en sistemas mayores y las exigencias de la
tecnología de riego tecnificado. En general, los caudales de distribución son demasiado grandes como
para emplearlos directamente mediante aspersores o goteros. Por tanto, un agricultor que no cuenta con
un reservorio de regulación, no le queda otra alternativa que aplicar su agua mediante métodos de riego
superficial.

En vista de que para muchos agricultores no es posible construir un reservorio porque sus terrenos son
muy pequeños o porque para cargar un sistema tecnificado por gravedad en ladera tendrían que
construirlo en una parcela ajena, entonces la mayor divulgación de riego tecnificado depende en gran
parte de modificar las condiciones de distribución antes de poder cambiar el método de aplicación.
Recién cuando se cuenta con una entrega de agua a los usuarios con caudales pequeños y por periodos
largos, puede diseñarse un sistema colectivo de cámaras, tuberías e hidrantes, que permita a todos los
agricultores, que así lo deseen, usar aspersores o goteros para la aplicación de sus turnos de agua.
Adicionalmente, en el diseño se tiene que tomar en cuenta otras condiciones específicas de la agricultura
campesina, como por ejemplo rotaciones de cultivos, su organización de trabajo, la irregularidad de las
parcelas y los límites socio-organizativos dentro de las comunidades.
Actualmente en el mercado existen emisores (goteros, aspersores, etc.) de todo tipo y para cada situación.
En este aspecto, hay poco nuevo que inventar con respecto a equipamientos. Lo nuevo del diseño de
riego tecnificado para la agricultura campesina valluna es que por un lado, tiene que compatibilizarse los
emisores y los sectores de riego con las condiciones socio-productivos de la zona y por otro, tiene que
adecuarse la distribución de agua a las capacidades de los emisores. El resto es aplicación de las reglas
y procedimientos de diseño existentes.
De acuerdo con esta filosofía de trabajo este manual de diseño de riego tecnificado para los valles andinos
trata más que solo de las fórmulas para el diseño hidráulico de la red de tuberías (como la mayoría de
los libros de diseño). Previo a ello, el manual aporta conocimientos y metodologías para diagnosticar las
condiciones productivas y socio-organizativas, evaluar si estas son las adecuadas para la introducción de
riego tecnificado y en caso necesario, dar sugerencias para modificarlas en un escenario apto para hacerlo.
El contenido del manual refleja la importancia de la compatibilidad entre tecnología y las condiciones
de la producción agrícola. Por tanto, inicia con una breve reseña de algunas características de la
agricultura andina, las que deben considerarse para la implementación de un sistema de riego tecnificado.
Después, en el siguiente capítulo se describe en detalle los componentes de los sistemas de riego
tecnificado, como infraestructura básica, equipos, accesorios y emisores. En el tercer capítulo, se
describen los pasos metodológicos para el diseño. En el cuarto capítulo representa a detalle los
procedimientos para la elaboración de un proyecto tecnificado por aspersión y microriego. En el quinto
capítulo se desarrolla ejemplos de cálculos para el diseño de goteo y aspersión. En el sexto capítulo se
presentan recomendaciones prácticas para el desarrollo participativo de un sistema de riego tecnificado
y finalmente en el último capítulo se presentan recomendaciones para la operación y mantenimiento de
sistemas de riego.
2

La introducción de riego tecnificado sólo puede ser exitosa cuando existe compatibilidad entre la
tecnología introducida y las condiciones de producción agrícola existentes. La primera tarea de cualquier
diseñista es entonces investigar si se puede generar tal compatibilidad. Para ello, debe conocer las
características tanto de los sistemas de riego tecnificado, como de la agricultura de los valles.
1.1 Características de los sistemas de riego tecnificado
Para simplificar el análisis de los sistemas de riego tecnificado, se dividen sus características en dos: sus
elementos básicos y las características de su funcionamiento.
1.1.1 Elementos básicos de un sistema de riego tecnificado
En términos generales, un sistema de riego se define como la combinación de los siguientes elementos:
 Una fuente de agua.
 Una infraestructura para la captación, conducción y distribución de agua (eventualmente con
embalsamiento).
 Un área geográfica con terrenos agrícolas, donde se aplica el agua, denominada área de riego o de
influencia.
 Un grupo de usuarios, quienes conjuntamente tienen el usufructo de la fuente y distribuyen el flujo
de agua entre ellos sobre la base de acuerdos locales.
Un sistema de riego tecnificado tiene los mismos elementos, pero a consecuencia del cambio de método
de aplicación de agua en la parcela, con algunos elementos adicionales:
 Una red de conducción cerrada, que permite la distribución de agua bajo presión.
 Una serie de emisores (aspersores, microaspersores y goteros) a través de los cuales se realiza la
aplicación controlada de agua al suelo.
 Una fuente de energía para generar presión en el sistema, que puede ser la diferencia de cota entre el
lugar de carga y el sitio de aplicación o un equipo de impulsión (bomba).
 Estructuras o equipos auxiliares que permiten controlar presión y calidad física del agua.
Compatibilizar el riego tecnificado
y la agricultura andina
1

Foto 1: Zona de riego por aspersión Kholuyo, Cochabamba Foto 2: Parcela bajo riego por aspersión
En Bolivia se identifican básicamente dos tipos de sistemas de riego. Los sistemas individuales,
manejados por una sola familia que tienen una libre disponibilidad de agua debido a que posee alguna
fuente propia bajo su influencia exclusiva, y los sistemas colectivos, manejados por un grupo de usuarios,
que cuentan con reglas de reparto establecidas, que rigen la distribución de agua de riego a todos sus
socios.
En vista de que aproximadamente el 95% de los regantes en Bolivia forman parte de sistemas colectivos,
la introducción de riego tecnificado en ese tipo de sistemas recibe nuestra mayor atención. Allá también
radica la diferencia entre este manual y otros sobre el tema de riego tecnificado. La mayoría de los
manuales parte del supuesto implícito que el dueño del agua puede tomar decisiones autónomas en cuanto
al momento, duración y frecuencia de las aplicaciones de riego. En nuestro caso, asumimos que la
mayoría de los usuarios no tienen decisión individual sobre turnos y frecuencias, porque están inmersos
en sistemas colectivos. Para la introducción de riego tecnificado, por tanto tienen que independizar sus
decisiones construyendo un reservorio privado o hacer un salto colectivo hacia el uso de riego tecnificado.
1.1.2 Características del riego tecnificado en operación
Las características de operación de un sistema de riego tecnificado difieren sustancialmente de las de
métodos superficiales. Las principales diferencias se encuentran en los bajos caudales utilizados, en una
estrategia de riego frecuente, extensos tiempos de aplicación, costos relativamente altos y requerimientos
de uso de excelente calidad física.
Las principales características de operación de los sistemas de riego tecnificado son:
Caudales pequeños en la aplicación de agua
Para lograr la aplicación uniforme y eficiente de la lámina de agua a reponer al suelo, los sistemas de
riego tecnificado emplean emisores cuyo caudal de operación fluctúa entre 2 y 10 l/hr por gotero y entre
1.080 y 14.400 l/hr por aspersor (0,3 y 4 l/s). Microaspersores y demás emisores caben dentro de estos
rangos.
Considerando los tamaños de parcela promedio en la zona de valles, para el riego de una parcela agrícola,
ya sea mediante aspersión, goteo o microaspersión, se requiere por lo regular un caudal total que fluctúa
entre 3.600 l/hr y 18.000 l/hr (1 l/s y 5 l/s).
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Compatibilizar el riego tecnificado y la agricultura andina
Aplicación de agua con alta frecuencia
Sistemas de riego tecnificado requieren riegos más frecuentes que aquellos usualmente realizados en
métodos superficiales. Principalmente porque con estos métodos se propone mantener la humedad en el
suelo lo más cercana al punto de capacidad de campo, reduciendo los niveles de estrés hídrico y flujos
por capilaridad.
Para sistemas por aspersión, se recomienda no considerar intervalos entre riegos mayores a 8 días y en
caso de sistemas de goteo no mayores a 3 días.
Tiempos largos de aplicación
Las bajas tasas de aplicación con que se realizan los riegos tecnificados obligan a contar con tiempos
relativamente largos de aplicación. Así por ejemplo para la reposición de láminas entre 18 a 25 mm,
comunes para frecuencias de 7 a 8 días en aspersión, es necesario que un emisor trabaje en una posición
por un tiempo de 4 a 5 horas.
Costos de inversión relativamente altos
La introducción de sistemas tecnificados implica la compra e instalación de redes de tuberías,
construcción de obras especiales y la compra de emisores y accesorios con costos relativamente altos.
Estos costos pueden reducirse para el agricultor con apoyo financiero de alguna institución. Aún así,
suele haber susceptibilidad sobre los altos costos por ejemplo para la reposición de equipos, mas aún en
comparación con los métodos de riego superficial que dependen principalmente de mano de obra propia.
Pruebas realizadas durante el PIEN-Riego, experiencias de pequeños agricultores y las presentadas en
varios países vecinos permiten aseverar que una vez que se logra operar correctamente un sistema de
riego tecnificado esta sensibilidad se reduce.
Agua limpia
Los emisores de riego tecnificado son susceptibles a obstrucciones, en distinto grado según el tipo de
emisor. Para garantizar su buen funcionamiento es necesario contar con agua de buena calidad o con
equipos que ayudan a limpiarla. Normalmente, el sistema incluye un sistema de filtrado, que puede variar
desde simples canastillos hasta instalaciones complejas con equipos múltiples. Su empleo depende de las
características de los emisores y de la cantidad de impurezas en el agua.
Importa también la calidad química del agua. Por una parte, porque altas concentraciones de varios
compuestos pueden limitar la productividad de los cultivos, y por otra, porque algunas sales contribuyen
a una rápida obstrucción de las tuberías y emisores.
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Foto 3: Canal de riego, agua con alta carga de sedimentos Foto 4: Emisores susceptibles a obstrucciones
Establecimiento de sectores con presiones similares
El buen funcionamiento de un sistema de riego tecnificado colectivo depende, entre varios factores, de
la distribución de similar presión en todos los hidrantes. El funcionamiento simultáneo de una mayor
cantidad de hidrantes y emisores que los proyectados pueden afectar sustancialmente a la presión de
trabajo del sistema. Se propone establecer sectores que cuenten con rangos similares de presión, lo que
permite asegurar una alta homogeneidad de aplicación de agua en todas las parcelas.
Equipo permanente en el terreno
La implementación de sistemas tecnificados conlleva la colocación de equipos y piezas en las parcelas,
muchas de las cuales pueden causar problemas en la ejecución de labores agrícolas. Así por ejemplo, las
líneas de goteo complican las labores de poda y aporque. O bien la instalación de tuberías enterradas
puede perjudicar las labores de subsolado del terreno.
Para la selección de materiales es necesario conocer las características de resistencia, movilidad y
ubicación de piezas y partes para proteger el sistema y garantizar su operabilidad.
1.2 Características de la agricultura regada en la zona Andina
Con miras a la implementación de sistemas de riego tecnificado a continuación se describen algunas
características más o menos generalizadas de la agricultura regada en los valles. Se detallan las que son
de impacto directo para el diseño de un sistema de aspersión o goteo y se explica la interrelación entre
estas características con el riego tecnificado.
Agrupación de pequeños agricultores con tenencia de terrenos entre 0,3 a 5 ha.
Las comunidades campesinas de la zona de Valles son agrupaciones de familias campesinas, que en
general tienen extensiones pequeñas de terreno (entre 0,3 a 5 ha), normalmente subdivididas en distintas
parcelas. En algunos lugares, principalmente donde la presión sobre la tierra es alta y hay agua disponible,
las familias cultivan todos sus terrenos, pero es más común encontrar parcelas en descanso.
La implementación de riego tecnificado es más sencilla en parcelas de mayor superficie, para las que
muchas recomendaciones de catálogo son aplicables. Cuanto más pequeñas e irregulares sean las
parcelas, más compleja es la instalación de emisores. Por otra parte, la rotación de cultivos complica el
diseño y el funcionamiento de un sistema de riego tecnificado.
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Terrenos irregulares
Aparte de ser pequeñas, muchas de las parcelas en la zona Andina tienen una forma irregular, en límites
y topografía. Ambos factores requieren atención especial a la hora del diseño de riego tecnificado. Las
formas irregulares obligan al uso de emisores especiales (especialmente aspersión) para lograr una
adecuada homogeneidad en el riego y no perder mucha agua fuera de los límites del terreno de uno. Si
bien el efecto borde existe en cualquier tipo de parcela, en parcelas pequeñas el porcentaje de borde es
tan sustancial, que debe considerárselo de forma distinta a las propuestas en la literatura clásica. Por su
parte, las variaciones en altura por topografía ondulada obligan a prestar especial atención a los cambios
de presión en la parcela, las que influyen en los caudales emitidos a lo largo de una línea de goteo o de
aspersión.
Foto 5: Área agrícola en ladera Foto 6: Riego superficial por surcos
Topografía ondulada con pendientes fuertes
En gran parte de la región de Valles, los terrenos por regarse se ubican en laderas, por lo que son difíciles
de regar por métodos superficiales y sumamente propensos a la erosión. Si bien existen métodos de riego
superficial que reducen el riesgo de erosión (como se demostró durante la investigación PIEN-Riego),
en los Valles bolivianos estos aún no son muy difundidos. Por tanto, el riego en laderas se convierte en
uno de los principales enemigos de los agricultores a mediano plazo, ya que la pérdida de suelo pone en
riesgo la sostenibilidad de su propia producción.
En estas condiciones de ladera el riego tecnificado es una interesante alternativa de aplicación de agua,
ya que elimina en gran parte el riesgo de erosión. Además la aplicación de riego tecnificado se facilita
porque la energía de carga de presión es la gravedad, que evita costos energéticos adicionales.
Acceso abierto a la parcela familiar
En muchas partes de los Andes, las parcelas familiares están abiertas a que personas ajenas entren o
pasen por estas. La ventaja de esta apertura es que en tiempos sin cultivo, la misma parcela se usa para
el pastoreo de animales o como senda que acorta la distancia para los transeúntes.
Una desventaja del acceso abierto es que hay control y protección limitados sobre eventuales
instalaciones fijas ubicadas dentro de la parcela. Tal es el caso de líneas de goteo, que después de la
cosecha están desprotegidas y pueden ser pisoteadas por los animales o ser objeto de curiosidad y
destrozo de los niños que caminan a la escuela.
7

Escasez de dinero para inversión y costos de mantenimiento
Por los tamaños de parcelas, la relativamente baja productividad de la agricultura andina y los bajos
precios para sus productos, los ingresos de las familias rurales suelen ser bajos. Sobre los eventuales
excedentes de las parcelas existe una alta presión por los cada vez mayores gastos monetarios de las
familias (por ejemplo productos alimenticios como arroz y azúcar, material escolar, electricidad).
Dentro de este contexto, es difícil que una familia tenga el dinero disponible para invertir en equipos de
riego tecnificado. Debe estar absolutamente comprobado que la inversión en un nuevo método realmente
rinde. Comprobado esto, en la mayoría de los casos las familias buscan la forma de acceder a crédito o
apoyo financiero para poder conseguir los equipos e instalaciones necesarias.
La escasez de flujo de caja en las parcelas agrícolas afecta directamente en el diseño del riego tecnificado.
Se recomienda optar por equipos que sólo requieren mantenimiento en mano de obra (principalmente
limpieza), sin requerir una frecuente inversión nueva en repuestos. Para lograrlo, conviene diseñar
equipos y piezas robustos, sobre todo en los puntos de manipulación (cámara de carga, filtros, cámaras
de distribución, aspersores, líneas de goteo). Lo que es más factible cuando la inversión inicial cuenta
con apoyo financiero externo. Cuando se diseña para una instalación con fondos propios, conviene
mantener el criterio de diseño robusto para evitar desencantos y costos mayores durante la operación del
sistema.
Torpeza y descuido en el uso y mantenimiento rutinario
La necesidad de instalaciones y equipos robustos se refuerza considerando que los agricultores andinos
no están acostumbrados a manejar equipos delicados. En reparaciones y ajustes en el funcionamiento de
un equipo suelen aplicar la fuerza más que herramientas especiales. Las muchas compuertas dobladas
en sistemas por gravedad y válvulas inoperables en cámaras de riego tecnificado, son una fehaciente
prueba.
Por otro lado, el agricultor andino suele descuidar el mantenimiento de sus equipos y herramientas, lo
que complica el correcto uso de riego tecnificado, porque justamente este requiere cuidados y
mantenimientos frecuentes para poder garantizar el funcionamiento y asegurar que opere por el periodo
de vida útil previsto.
Estas observaciones subrayan la importancia de hacer diseños robustos y de efectuar una capacitación
intensiva sobre el buen manejo de los equipos. Sobre todo en el caso de los sistemas de goteo que son
más susceptibles a fallas.
Derechos de agua inscritos en sistemas mayores de riego
Una de las características principales que afecta a la instalación de sistemas de riego tecnificado es la
forma de distribución de agua entre las familias campesinas. Lo más común es que una familia tenga
derechos de agua dentro de un sistema colectivo. En estos sistemas el agua suele emplearse mediante una
rotación de monoflujo entre los usuarios. Siendo sus turnos fijos o variables, tienen como común
denominador que el caudal entero es entregado familia tras familia según una secuencia establecida. El
tiempo que le toca regar a cada familia, depende de la división de los derechos de agua dentro del sistema.
Este tipo de reparto de agua tiene tres consecuencias importantes para las aplicaciones de agua en parcela:
8

 El caudal de aplicación depende del caudal en la fuente. Este está en función de la disponibilidad
hidrológica (en caso de tomas directas) o del caudal de largada (en caso de reservorios). En ambos
casos, los caudales suelen ser relativamente grandes; mayores a 20 l/s y en algunos sistemas hasta 200
l/s.
 Los tiempos de aplicación dependen de la envergadura del derecho de cada uno. Suelen ser
relativamente cortos y tienden a acortarse a consecuencia de procesos de herencia. En muchos
sistemas, los tiempos de aplicación no sobrepasan unas pocas horas y es común encontrar tiempos de
riego expresados en minutos.
 El intervalo del riego depende de la suma de tiempos de riego del conjunto de los usuarios. Recién
después de que todos reciban su agua, vuelve a empezar la ronda de riego desde el primer usuario. En
general, estos periodos se alargan hasta varias semanas y en algunos sistemas hasta más de un mes,
con lo que los intervalos son demasiado largos para un buen riego y exageradamente largos para su
aplicación por métodos tecnificados.
Los agricultores saben que la combinación de estos factores (gran caudal, tiempo corto, intervalo largo)
no es el óptimo para la producción regada, pero presenta una serie de ventajas que mantienen su vigencia.
En un tiempo corto se concentra toda la actividad de riego y vigilancia del agua. Los caudales mayores
garantizan la llegada del agua a la parcela, lo que con caudales menores sería dudoso sobre todo para las
parcelas lejanas alimentadas por canales rústicos de tierra.
Es evidente que estas características de distribución de agua se contraponen a lo requerido para la
introducción de riego tecnificado: caudales pequeños, tiempos largos e intervalos cortos. Por lo que
sistemas colectivos que deseen introducir áreas con riego tecnificado, deberán contar con usuarios con
la voluntad para modificar su esquema de distribución a uno compatible con las características de la
nueva tecnología.
Calidad de agua
En la región andina el agua de las fuentes superficiales suele ser agua turbia, con una relativamente alta
carga de sedimentos y en algunos casos contaminantes biológicos y químicos. Entre las fuentes de agua
superficiales hay pocas que no transportan grandes cantidades de material sólido, con concentraciones
variables durante el año.
En sistemas de riego superficial las cargas de sólidos no representan mayores problemas. Solo pueden
originar una mayor demanda de limpieza y mantenimiento por sedimentación en los canales. Para
sistemas tecnificados es necesario evaluar a detalle la calidad física y química de las aguas a usar, ya que
tendrá implicaciones al momento de determinar la factibilidad de uso para algún método en específico
e influye en la selección de equipos para su filtrado.
Deficiente oferta de servicios en el área rural
La agricultura andina depende casi exclusivamente de los mismos agricultores. Por lo regular no se
cuenta con servicios de asistencia técnica, ni apoyo financiero para invertir en su producción.
La falta de una red de servicios en el área rural puede ser un impedimento para introducir riego
tecnificado, ya que requiere una fuerte inversión inicial y trae consigo mayores costos de operación y
mantenimiento que un sistema de riego superficial. Para cubrir estos costos, los cultivos producidos
9

tienen que generar ganancias adicionales. La rentabilidad de los cultivos incrementa cuando el riego
tecnificado va acompañado de mejoramiento en la fertilización, control fitosanitario y un manejo
adecuado del cultivo.
Es difícil solicitar cambios en los agricultores sin que ellos cuenten con un servicio de asistencia técnica
y financiera, que incluya apoyo en la puesta en marcha del riego tecnificado y que brinde
recomendaciones en las otras áreas de la producción. Además, un apoyo técnico podría facilitar que los
mismos agricultores emprendan investigaciones aplicadas acerca de la relación riego - producción en
todas sus dimensiones.
1.3 Lecciones de las experiencias de la introducción de riego tecnificado
La descripción de las características del riego tecnificado y de la agricultura andina demuestra que varios
factores dificultan la compatibilidad entre tecnología y agricultores. En algunos casos, esta brecha puede
llevar a optar por la no introducción de riego tecnificado, ya que los usuarios no tienen la capacidad de
volverse portadores de la tecnología propuesta. En muchos otros, sin embargo, existe un potencial para
introducir riego tecnificado, pero tomando en cuenta que en el diseño y su implementación se tiene que
lograr la compatibilidad requerida. En la práctica, implica dos direcciones de acción: por un lado,
seleccionar una combinación de emisores, red hidráulica y reglas operativas que satisfaga las necesidades
y capacidades del grupo de usuarios en cuestión y por otro, avanzar con los agricultores en adecuar su
esquema de distribución y capacitarlos para que puedan autogestionar la tecnología introducida.
Foto 7: Conexiones para líneas de goteo abandonadas Foto 8: Cabezal de riego por goteo desarmado e inoperable
De las experiencias de riego tecnificado implementadas en la región en sistemas individuales y colectivos,
exitosos y fracasados, pueden deducirse algunas lecciones importantes sobre las posibilidades de
compatibilizar las características de la tecnología con las de sus beneficiarios.
Condiciones de éxito
La mayoría de las experiencias con riego tecnificado se desarrollaron en pequeñas superficies, con una
sola o pocas familias de regantes. En su mayoría son experiencias de goteo y microaspersión en
condiciones bastante controladas. Entre estas, el común denominador de las experiencias exitosas es
que:
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 Cuentan con pozos o tanques de regulación, los que permiten una regulación flexible del caudal y
frecuencia para aplicar al cultivo.
 Los cultivos trabajados son altamente rentables (por ejemplo flores, vid).
 Están inmersas en una cadena de producción mayor, que cuenta con varios tipos de servicio técnico
a la producción.
Aspersión en sistemas colectivos
En los valles de Bolivia se dieron algunas experiencias con la introducción de aspersión en sistemas
mayores. La mayoría de estas fueron abandonadas después de un relativamente corto periodo de
funcionamiento. Los problemas más frecuentes fueron:
 Existe poca capacitación para la puesta en marcha y para el mantenimiento de los sistemas instalados.
 Los diseños de los sistemas de riego tecnificado suelen ser relativamente simples, restringiéndose
principalmente al diseño hidráulico. No existe una práctica de diseño integral que considere factores
de organización, reglas de distribución de agua y una selección participativa de los emisores.
 En algunos sistemas se intentó trabajar con equipos colectivos lo que causó problemas en el cuidado
de los aspersores y en la organización de su uso (transferencia de un usuario a otro).
 Hubo casos en los que la instalación de filtros respondía más al presupuesto disponible que a los
requerimientos de limpieza y la calidad de agua disponible. En consecuencia, se requería
continuamente limpiar los filtros, lo que a la larga llevó a que los regantes retiraran los filtros llevando
a la obstrucción de los emisores.
Son contadas las experiencias exitosas de riego por aspersión colectiva. Un ejemplo conocido es el de
Mishka Mayu, en el Departamento de Cochabamba, donde se aplica el concepto de multiflujo y riego
simultaneo, a un caudal no muy alto, lo que permite que cada agricultor lo aplique por aspersión. En este
sistema es responsabilidad de cada usuario captar el agua con un tipo de embudo y llevarla a su parcela
con mangueras flexibles. El sistema parece ser sostenible. Su principal problema es la deficiente selección
de emisores. Para una correcta aplicación y dispersión del agua los aspersores elegidos requieren una
mayor presión a la que cada agricultor puede generar entre su punto de toma y el inicio de su parcela.
Para resolver los efectos de la subpresión, los agricultores suelen ampliar las boquillas, lo que afecta a
la homogeneidad en la aplicación y aumenta el riesgo de erosión por encharcamiento.
Otro ejemplo exitoso es en el sistema Tomoyo, Departamento de Potosí, donde se introdujeron cañones
de aspersión. Hasta el momento no es posible determinar su grado de autogestión ya que sigue habiendo
presencia de personal de apoyo institucional en la operación y mantenimiento del sistema.
Problemas inherentes al sector
En el análisis de las experiencias, se detectó como una causa determinante de varios problemas la
organización del mismo sector. En Bolivia existen sólo algunas casas comerciales que venden equipos
de riego tecnificado. Estas mismas suelen hacer los diseños de los sistemas, pero sin contar con un
presupuesto adicional para este trabajo. Por lo que deben hacerlo de forma rápida y sencilla. Rara vez
cuentan con un presupuesto para acompañar a los usuarios. Es común que después de la instalación
expliquen una vez el funcionamiento, pero no puedan dar un acompañamiento a su funcionamiento.
11

El hecho que las casas importadoras se responsabilicen del diseño e instalación tiene algunos efectos
inesperados:
 En general, el costo de su diseño forma parte del costo de los materiales y equipos por instalarse. Por
tanto, es importante que su inversión de tiempo en el diseño sea limitada. A consecuencia no suelen
hacer diseños participativos, con diagnóstico de las condiciones locales de disponibilidad y reparto de
agua.
 Algunas veces, la selección de equipos depende más del stock de emisores que de un análisis sobre
su conveniencia para los agricultores (considerando presiones, tamaños de parcelas, caudal de
aplicación, etc.).
La capacidad técnica de las casas comerciales es buena con relación a los productos que venden e
instalan, pero limitada en cuanto a la producción agrícola y al funcionamiento de sistemas colectivos. No
existen empresas especializadas en el diseño integral de sistemas de riego tecnificado, ni cursos de
especialización sobre el tema.
Las casas comerciales de riego tecnificado están principalmente concentradas en las ciudades de La Paz,
Cochabamba y Santa Cruz. Como efecto, la distancia entre sus centros de operación y los proyectos
suele ser tan grande, que impide efectuar una serie de visitas para hacer un diagnóstico detallado, el
diseño en campo y una instalación participativa. Esto ocasiona que su trabajo suela ser más genérico y
no tan específico para el lugar.
Esta gran distancia a la zona de proyectos influye también en las posibilidades para reponer partes
malogradas. A menudo, el costo de traslado del agricultor a la ciudad cuesta un múltiplo del precio de
un repuesto. La falta de instalación oportuna de repuestos puede ocasionar un rápido deterioro de todo
el sistema, una reducción en su vida útil y el pronto desencanto de los agricultores con la propuesta
tecnológica.
12

En este capítulo se describe las características de los componentes básicos de un sistema de riego
tecnificado: cabezal, red de distribución, accesorios y emisores, y se revisa de forma somera equipos,
accesorios y obras adicionales requeridas. Para las obras adicionales, se prevén algunos detalles
constructivos tipo para la estimación preliminar de costos.
La información presentada es básicamente la que se requiere para poder entrar al tema de diseño. Se
recomienda complementarla con una revisión de la literatura presentada en bibliografía.
2.1 Componentes
La infraestructura de los sistemas de riego tecnificado esta compuesta por tres componentes básicos.
 Cabezal.
 Red de tuberías y accesorios.
 Emisores.
Foto 9: Componentes de un sistema tecnificado
2.1.1 Cabezal
El cabezal está constituido por varios equipos y accesorios que conjuntamente permiten regular el caudal,
controlar la calidad del agua y generar la presión necesaria para la operación del sistema.
Componentes, equipos y materiales
en sistemas de riego tecnificado
2

Cabezal de sistemas de goteo
El cabezal de un sistema de goteo se denomina también estación de control. Para sistemas de goteo
pequeños a medianos suele estar construido de PVC e instalado horizontalmente a una altura mínima de
60 cm desde el suelo para facilitar su operación (FAO, 2000).
Las piezas comunes en este tipo de cabezales (su descripción a detalle se realiza más adelante):
Válvulas El uso de válvulas en cabezales permite la regulación, control y correcta
operación del flujo hacia las áreas de riego. Generalmente se cuenta con una
válvula de aire, válvulas de paso y en sistemas con bombeo una válvula de
retención.
Manómetros Los manómetros instalados en un cabezal sirven para medir la presión de
ingreso al sistema tecnificado. Regularmente se cuenta con un par de ellos,
antes y después de los filtros, para verificar su estado de operación.
Filtros Los filtros tienen la función de la limpieza física del agua. De acuerdo con la
calidad de agua y de los emisores utilizados, se instala uno o varios tipos de
filtros. Pueden ser instalados en serie cuando se realizan varios pasos de
limpieza o paralelo cuando se desea incrementar el caudal de filtrado.
Bombas Las bombas tienen la función de impulsar agua a presión por la red de tuberías.
Por lo general, se utiliza bombas centrífugas, con motores de explosión o
eléctricos. En zonas en ladera se aprovecha la diferencia de cota entre un punto
de carga elevado y las parcelas agrícolas, para cargar el sistema tecnificado,
sin tener que usar bombas.
Inyectores de fertilizante Los inyectores son equipos especiales para aplicar fertilizantes conjuntamente
al agua de riego.
Programadores de riego Los programadores de riego son equipos electrónicos instalados por lo general
en sistemas grandes, que permiten la automatización del sistema de riego. En
combinación con válvulas solenoides, permiten el cierre y apertura de flujo
mediante señales eléctricas.
Foto 10: Cabezal de 2” para riego por goteo Foto 11: Cabezal de 6” sistema Escana
14

Componentes, equipos y materiales en sistemas de riego tecnificado
Cabezal de sistemas de aspersión
En sistemas por aspersión en ladera, los cabezales son más sencillos que los descritos para goteo, ya que
rara vez se inyectan fertilizantes en estos sistemas, los requerimientos de filtrado son menores y se puede
controlar la presión directamente en los emisores.
En zonas en ladera los cabezales consisten de una cámara de carga con una malla de filtrado y una
válvula, desde la cual se controla la salida de aire de las tuberías del sistema y se regula el caudal de
ingreso al sistema.
En zonas llanas, donde se requiera una bomba para impulsar el agua, se recomienda construir cabezales
similares a los propuestos en goteo. Pero sin equipos de programación ni inyección de fertilizante.
En algunas instalaciones rústicas el cabezal simplemente consiste de una bomba, que muchas veces es
móvil, con una canastilla conectada a su chupador.
2.1.2 Red de tuberías y accesorios
Para la distribución de agua desde la fuente hacia las unidades, los sistemas de riego tecnificado cuentan
con una red de tuberías, compuesta por:
 Tubería principal, que es la tubería que conecta el cabezal con las áreas de riego. Los materiales
preferidos para estas líneas son PVC, polietileno de alta densidad y tramos de fierro galvanizado, en
diámetros que suelen fluctuar entre 2” y 10”. La tubería principal siempre está enterrada para su
protección.
 Tubería secundaria, que transporta el agua desde la red principal hacia los laterales. Por lo general con
diámetros de 1” a 2½”. Preferentemente son tuberías de PVC o polietileno y pueden estar enterradas.
En algunos sistemas de aspersión móvil no se cuenta con una tubería secundaria, ya que la línea móvil
se conecta directamente a la red principal.
 Laterales, que son tuberías o mangueras a las que están conectadas los emisores. Por lo general sus
diámetros fluctúan entre ¾” y 1¼” para aspersión y entre 16 mm y 20 mm para sistemas de goteo. El
material predominante es polietileno de baja y media densidad. Los laterales suelen estar sobre el
terreno o colgados entre el cultivo (vid).
Foto 12: Armado tubería principal, junta rápida Foto 13: Tuberías laterales de goteo
15

Entre los principales accesorios de una red, se encuentran:
 Conexiones de tubería: para la conformación de la red se precisan accesorios para unir tuberías,
generar giros en la línea de transporte y derivar parte del flujo hacia sectores. Para ello se cuenta en
el mercado con una gran cantidad de accesorios en PVC y accesorios de Junta Rápida para polietileno.
 Válvulas de control: existe una gran variedad de válvulas cuyas funciones son el mantener una sola
dirección de flujo y regular el caudal de paso. Hay válvulas de retención, válvulas de paso (compuerta,
medio giro, globo), válvulas de solenoide y válvulas automáticas de regulación de presión y caudal.
 Accesorios auxiliares: entre estos se cuenta con válvulas de aire (ventosas) y válvulas para medir el
volumen y caudal, las que tienen por objetivo mejorar las condiciones de operación y control del
flujo.
2.1.3 Emisores
Los emisores son los dispositivos que permiten la salida regulada de agua desde una red presurizada. Los
principales son aspersores, microaspersores y goteros. Son el núcleo del sistema tecnificado, debido a
que sus características influyen directamente en el diseño de la red de distribución y los requerimientos
de potencia de la bomba.
En el mercado internacional existe una gran variedad de emisores, desde algunos muy simples a otros
bastante sofisticados. Para los sistemas de riego en los Andes, se concluye que los emisores deben tener
las siguientes características principales:
 Entregar el agua en caudales uniformes y poco susceptibles a variaciones de presión.
 Tener una sección de paso amplia, para evitar obstrucciones.
 Tener poca sensibilidad a cambios de temperatura.
 Ser de fabricación robusta y con una baja variabilidad de fabricación de piezas.
 Tener un costo relativamente bajo.
El número de emisores necesarios fluctúa de algunas piezas en caso de aspersión, hasta algunos miles
de unidades en sistemas por goteo. En el capítulo de diseño se analiza a detalle la metodología para su
selección.
2.2 Clasificación de sistemas de riego tecnificado
Tomando como base lo propuesto por la FAO (2000), se puede clasificar los sistemas de riego tecnificado
a partir de tres criterios: el método de entrega de agua a los cultivos, la presión de operación del sistema
y el tipo de instalación.
Método de aplicación de agua
En función del tipo de emisor utilizado y la forma de aplicar el agua al suelo se distingue dos tipos de
sistemas:
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 Sistemas de riego por aspersión, en los que se realiza una simulación de lluvia sobre el cultivo. Entre
los emisores se tienen aspersores agrícolas con intensidades de aplicación medias a bajas y cañones
de riego con altas intensidades de aplicación y mayores radios de mojamiento.
 Sistemas de microriego, que pueden dividirse en sistemas de goteo y microaspersión. El agua se aplica
solamente al sector donde se encuentran las raíces de las plantas, con muy bajas tasas de aplicación
(riego localizado).
El método y tipo de emisor son preponderantes para la definición de las características de operación del
sistema de riego tecnificado, porque influyen en tiempos de riego, presiones de trabajo, criterios de
diseño de tuberías y capacidades de flujo.
Presión de operación
De acuerdo con la presión nominal requerida en el emisor, se establecen las siguientes categorías:
 Sistemas de baja presión, cuyo rango de presión fluctúa entre 5 y 15 metros de columna de agua
(mca).
 Sistemas de media presión, con una presión entre 15 a 35 mca.
 Sistemas de alta presión, con una presión mayor a los 35 mca.
Tipo de instalación
En cuanto al tipo de instalación, los sistemas de riego tecnificado pueden clasificarse como:
 Instalaciones fijas, en las que ninguno de los componentes requiere ser movido o transportado de un
lugar a otro en la parcela, por lo menos durante una temporada de cultivo.
 Instalaciones semi–fijas, en los que las tuberías secundarias no se mueven de posición por lo menos
en una temporada. Un ejemplo son los sistemas en los que sólo se cambia la posición de los
aspersores.
 Instalaciones móviles, en los que los laterales (líneas) y en algunos casos excepcionales hasta
secundarios son móviles.
2.3 Equipos y materiales
A continuación se presenta en detalle características y recomendaciones para emisores, accesorios y
obras adicionales de un sistema tecnificado.
2.3.1 Emisores
Los emisores permiten la aplicación de agua al terreno, mediante la simulación de lluvia sobre el cultivo
o entregando agua directamente al suelo en la zona de raíces. Todos los emisores de riego tecnificado
obligan el paso del agua por pequeños orificios, sectores de vortex o rutas de laberinto, de manera que
cada emisor entregue un caudal relativamente uniforme dentro de un rango de presión determinado.
En función del tipo de emisor se trabaja con regímenes de flujo laminar, en transición o turbulento. Este
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último es el más deseable en sistemas de goteo ya que genera una mayor pérdida de carga y arrastra
material con el flujo impidiendo el taponamiento.
Aspersores
Los aspersores son artefactos que permiten reponer el agua al suelo mediante una simulación de lluvia.
Los más comunes en sistemas agrícolas son los de aspersores de impacto, que tienen un sistema de
martillo que provoca la dispersión del chorro de agua y el giro del equipo para formar un círculo de
mojamiento (Foto 14). Pueden tener una o dos boquillas. Los con dos boquillas distribuyen más
uniformemente el flujo, ya que cuentan con una boquilla para lejos y otra para cerca. Los aspersores
pueden ser de giro completo o sectorial; los últimos mojan sólo una sección de círculo, lo que permite
acomodarse mejor a la forma de las parcelas (Foto 15). Según el tipo de boquilla varia el tamaño de las
gotas, el ángulo de salida del flujo y el diámetro mojado.
Foto 14: Aspersor macho ¾” Riegoscosta RC 140 Foto 15: Aspersor sectorial RC 135
Existen aspersores de alta, media y baja presión, según la clasificación mencionada antes. El caudal de
descarga y el diámetro de mojamiento están en función de la presión a la que son sometidos. Condiciones
de trabajo con presiones menores a las que se recomiendan en catálogo se denominan subpresiones y
presiones elevadas fuera del rango de trabajo del emisor sobrepresiones. En algunos sectores en ladera
en el Departamento de Cochabamba, los agricultores adecuan sus aspersores a condiciones de subpresión,
para ello aumentan el caudal de salida sacando las boquillas o haciéndolas tornear y ensanchar. Para
evitar que gotas grandes dañen el cultivo o impacten el suelo bruscamente colocan un alambre como
rompe-chorro (difusor). Este tipo de adaptaciones es necesario a consecuencia de una incorrecta selección
de aspersores y boquillas.
Los aspersores pueden ser de plástico, bronce, teflón o aluminio. Por lo general se dividen en aspersores
de jardín y aspersores agrícolas. De acuerdo con el diámetro de empalme en la base del aspersor. Los
aspersores agrícolas suelen tener una base de ½”, ¾” 1” y 1¼”. Equipos de mayor diámetro se denominan
cañones, que por lo general son utilizados en parcelas grandes o sobre carros móviles.
Los aspersores requieren una baja tasa de control de filtrado. En muchos casos es suficiente usar una
malla milimétrica comercial para evitar su taponamiento.
En la Figura 1 se presenta el despiece de un aspersor de bronce de impacto de doble boquilla (RC 140),
18

de giro completo y de ¾” de diámetro de empalme. Todas sus piezas son desmontables. Para rearmarlo
se tiene que tener en cuenta el orden de colocado y el número de giros del resorte de retorno, que es el
que le da mayor o menor velocidad de giro al martillo. Una variación de esta velocidad puede afectar
severamente la uniformidad de aplicación.
Figura 1: Despiece aspersor RC 140
Boquillas de mayor diámetro descargan mayores caudales, generando gotas de mayor tamaño. Para evitar
que estas gotas no erosionen el suelo o lastimen el follaje de plantas, en muchos aspersores se cuenta con
un tornillo en la parte final del martillo que trabaja como difusor.
En la Tabla 1 se presentan los datos básicos de emisión de un aspersor Rainbird H30, con detalles del
radio de mojamiento y el caudal de emisión para distintas presiones de trabajo y diámetros de boquillas.
Tabla 1: Caudales y radios de mojamiento para varias presiones, aspersor Rainbird H30
Fuente. Catalogo Rainbird (Presión en boquilla en bares - BARS Nozzle, Tamaño de boquilla
– Nozzle Size, Radio de mojamiento – Rad, Caudal de descarga – Flow)
Se recomienda trabajar con presiones medias del catálogo, es decir ni con las más bajas, ni con las más
altas, ello permite estimar mejor el comportamiento de aspersores en campo y da espacio para eventuales
fluctuaciones en la presión por ubicarse en puntos más altos o bajos en el terreno.
Cuando un aspersor trabaja correctamente, la distribución de agua se asemeja a una curva de distribución
19

normal, con una mayor lámina aplicada cerca del emisor y una menor en los puntos más lejanos. Para
homogenizar la aplicación sobre un terreno, se trabaja con áreas de mojamiento superpuestas entre
aspersores, cuya suma de láminas genera una alta uniformidad (Figura 2).
Figura 2: Patrón de distribución de agua en aspersión
Los mayores enemigos de los sistemas por aspersión son:
 El viento, que modifica la distribución de agua y obliga a modificar los patrones de ubicación de
emisores.
 Aguas cargadas de arena fina que genera abrasión en las tuberías y emisores.
 El mal manejo y torpeza de los usuarios con los equipos.
Goteros
Goteros son pequeños emisores fabricados generalmente de plástico de alta resistencia, que montados
sobre líneas laterales permiten la aplicación de agua cerca de la zona de raíces de los cultivos. Trabajan
por lo general a presiones entre 5 a 20 mca, con lentas descargas de agua de 1 a 10 l/hr por cada emisor.
Característico de estos emisores es:
 La generación de bulbos de mojamiento alrededor de los goteros, en lugares donde se espera se
concentre las raíces (Figura 3).
 La necesidad de contar con un gran número de emisores en una línea lateral.
 Una alta uniformidad entre las aplicaciones de los goteros a lo largo de la línea lateral.
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Figura 3: Bulbo de mojamiento de un gotero
Se clasifican los goteros de distintas maneras. Por ejemplo en función del recorrido que debe pasar el
flujo:
Goteros de largo recorrido, con secciones de paso relativamente
anchos. Por ejemplo los goteros de laberinto y microtubos.
Goteros de orificio, que regulan el flujo mediante secciones muy
pequeñas. Goteros de diodo vortex, diafragma y de disco flotante.
También se clasifican los goteros en función del tipo de conexión con la manguera lateral:
Goteros botón
Goteros en línea
Goteros integrados
21

Por último, se clasifican los goteros según la respuesta en variación de caudal a consecuencia de
variaciones de presión. Los que mantienen un caudal casi constante bajo un amplio rango de presiones
se los llama autocompensados, a diferencia de los no-compensados, cuyo caudal fluctúa sustancialmente
con la variación de presión.
En cintas de goteo los emisores están insertos en la pared de la manguera. Vienen espaciados
generalmente en 20, 30, 45 o 50 cm entre goteros, trabajan a bajas presiones y presentan buenos
resultados para cultivos bajo invernadero y en la producción de hortalizas (Foto 16). Su mayor debilidad
es su menor durabilidad al estar en campo (se comercializa en mangueras de 0,10 a 1,25 mm de espesor),
requieren una alta tasa de filtrado y son difíciles de reparar.
Foto 16: Cinta de goteo
Todos los goteros tienen catálogos de comercialización con sus curvas de descarga, rangos de presión,
caudal de operación y requerimientos de filtrado.
Microaspersión
Los microaspersores son aspersores pequeños de plástico, montados sobre barras de plástico o metal
para elevarlos entre 50 a 70 cm sobre el terreno, con capacidades de descarga entre 150 a 250 l/hr.
Funcionan bajo presiones de 15 a 20 mca. Tienen diámetros de mojamiento pequeños, de 8 a 10 m. Se
conectan al lateral con pequeñas mangueras de diámetro menor (por ejemplo 7 mm).
Foto 17: Rociado de microaspersor Foto 18: Rociado de microjet
Emisores de microjet tienen una similar instalación, pero trabajan con caudales de descarga y diámetros
de mojamiento menores. La diferencia con los equipos de micro aspersión es que no tienen partes
móviles, sino que el círculo de mojamiento se forma por el impacto del flujo en un plato con muchos
canales.
22

Los requerimientos de filtrado para este tipo de emisores no son tan altos. Los catálogos recomiendan
por lo general un filtrado de 60 mesh.
Foto 19: Microaspersor Foto 20: Microjet
Ecuación de descarga, presión y caudal
El caudal de salida en todos los emisores mencionados depende de la presión a la cual son sometidos.
Una fórmula simple que describe este comportamiento es:
qe = k * Pe
x
qe = Caudal del emisor (m3
/hr)
k = Coeficiente de proporcionalidad del emisor: depende del tipo de boquillas y la forma
de salida
Pe = Presión del emisor (mca)
x = Exponente de descarga del emisor: caracteriza el régimen de flujo y el rango de
autocompensación
Cada tipo de emisor cuenta con valores característicos de k y x. Para muchos emisores estándares estos
valores se presentan en sus catálogos. En caso de que no se conozcan estos valores, en el Capítulo 4 se
presenta una metodología para su determinación. Estos valores son importantes para el diseño,
especialmente el valor de x.
Figura 4: Curvas de emisión para varios valores de x (a = 1, b = 0,5, c = 0)
La Figura 4 presenta tres curvas de descarga, para varios valores de x, que demuestra que mientras menor
sea el valor de x, existe una menor variación en la descarga ante variaciones de presión.
23

2.3.2 Filtros
Los sistemas de riego tecnificado requieren operar con agua de buena calidad. El ingreso de sólidos
puede obstruir (parte de) el sistema, dañar partes sensibles o móviles y reducir el flujo de agua por
pérdidas de carga y disturbios en la red de tuberías. Cada tipo de emisor requiere un cierto grado de
filtrado de agua para garantizar su buen funcionamiento. En los catálogos se encuentran los
requerimientos propuestos por los fabricantes.
El material sólido en el agua puede ser de origen orgánico, inorgánico (arcillas y arenas) o biológico
(algas o microorganismos). Con relación al riego tecnificado se distinguen partículas de tres tamaños:
partículas de tamaño menor que la sección mínima de paso del emisor, las que por lo general pasan sin
generar obstrucción, partículas de tamaño mayor que la sección mayor de paso del emisor, las que
tampoco generan problemas ya que son arrastradas hacia el final de las tuberías y eliminadas en la
limpieza, y las partículas de tamaño similar a las secciones de paso del emisor, que son las más peligrosas
ya que fácilmente obstruyen los emisores.
Selección de filtros
Los filtros disponibles en el mercado se clasifican como:
 Filtros planos, como pantallas, anillas y canastillos.
 Filtros de masa, con una gran masa de material granular de grava, arena o mixta.
 Filtros de separación, como hidrociclones.
No existe una regla sobre qué tipo de filtro utilizar en función del tipo de emisor. Esta decisión depende
de la cantidad y calidad del material que se precisa filtrar. En muchos casos es necesario usar más de un
tipo de filtro, colocados en serie. En la selección de los filtros también influyen criterios de precio y
disponibilidad en el mercado.
Como apoyo para la selección se presentan los siguientes dos tablas:
Tabla 2: Conjunto de filtros para la limpieza de agua para riego tecnificado
24

Tabla 3: Aplicación de filtros según la fuente del agua
Una vez definidos los tipos de filtros a emplearse, se debe determinar sus dimensiones y características.
Para ello se debe fijar los diámetros de empalme del filtro, el caudal de filtrado, el tamaño de los orificios
por los que debe pasar el flujo (número de mesh), la pérdida de carga que ocurre durante el paso de agua
por filtros (máximo 3,5 mca) y la presión máxima que soporta el equipo.
El tamaño de los orificios de un filtro se expresa en el número de mesh, que es igual al número de
aperturas en una pulgada. Un número de mesh mayor representa orificios más pequeños y una mayor tasa
de filtrado.
Tabla 4: Estándares de mallas (US Bureau of Reclamation)
25

Como regla práctica para determinar la tasa de filtrado, en caso de que el emisor no contase con esa
información en catálogo, se aconseja filtrar hasta un 25% del orificio del emisor utilizado. Es importante
señalar que cuanto mayor la tasa de filtrado, más frecuentemente se tiene que limpiar el filtro.
Hidrociclón
El hidrociclón, también llamado separador de arena, es un equipo de cono invertido, que permite eliminar
partículas inorgánicas pesadas aprovechando la diferencia de gravedad específica entre el agua y estas
partículas. En el hidrociclón se generan fuerzas centrífugas que separan el material pesado del agua.
Gracias a un flujo en espiral, las partículas pesadas descienden hacia el centro del cono donde son
eliminadas del flujo.
La capacidad de un hidrociclón se expresa en el tamaño de partícula crítica (d50), definido como el
tamaño de partículas con un 50% de probabilidad de ser separadas, y el factor de recuperación (R), que
refleja la eficiencia de separación (Karmeli et al).
En sistemas andinos se instalaron pocos hidrociclones, pero su aplicación es recomendable en vista de
la cada vez mayor explotación de agua de ríos o quebradas para riego tecnificado.
Foto 21: Hidrociclón Figura 5: Esquema de hidrociclón
Filtros de masa
Los filtros de masa son tanques con material granular por donde pasa el agua. Suelen llamarse de
filtración profunda, por su capacidad para retener material sólido en todo el volumen del filtro. Son
sumamente efectivos en la retención de material orgánico, ya que permite una filtración en superficie y
profundidad. El material de relleno de filtros puede ser uniforme en toda la profundidad o colocado en
capas de distinta graduación.
La tasa de filtrado de un tanque de arena o grava depende del tamaño de material granular y de la carga
de sedimento en el agua. El caudal de trabajo del filtro está en función del área transversal de su paso.
Por tanto, a mayor cantidad de partículas en suspensión menor tasa de filtrado y a mayor diámetro del
tanque mayor caudal. Se recomienda utilizar valores de 10 a 17 l/s por metro cuadrado de sección de paso,
10 l/s cuando la carga de sedimentos es alta y 17 l/s cuando es baja.
26

Foto 22: Filtros de arena
La Tabla 5 presenta la relación entre tamaños de partículas en el filtro y el número de mesh.
Tabla 5: Relación diámetro de partículas y número de mesh
Hay que tener cuidado al definir el tamaño del filtro, ya que un tanque pequeño para agua con muchas
impurezas genera altas pérdidas de carga, baja calidad de filtrado y necesidad de limpiezas frecuentes.
A continuación se detalla los rangos para los parámetros de diseño para este tipo de filtros (Karmeli et
al, 1983):
 Tamaños de la masa granular 0,5 – 1,5 mm
 Profundidad de la cama de material 0,5 m (en caso de grava) – 1,0 m (en caso de arena)
 Pérdidas de carga 0,5 – 4,0 mca
 Intervalo entre retrolavados 12 – 72 horas
Para limpiar el filtro se realiza un retrolavado, invirtiendo la dirección de flujo dentro del tanque,
permitiendo que el agua salga fuera del cabezal. Para ello puede usar un tanque en paralelo que produce
agua limpia para el retrolavado del segundo tanque (Figura 7). En sistemas pequeños, suele haber un sólo
tanque, por lo que se debe esperar un buen momento para hacer el retrolavado con agua de la mejor
calidad.
27

Figura 6: Dirección de flujo para filtrado Figura 7: Dirección de flujo para retrolavado
Fuente: Catálogo FRESNO Valves and Casting. Inc.
Debido a que el material granular se va moliendo y perdiendo volumen, es recomendable colocar un
filtro de malla posterior a los filtros de masa para evitar que entre material a la red de tuberías que podría
obstruir emisores.
Filtros de anillas (discos)
Foto 23: Filtro de anillas Foto 24: Inspección de filtro de anillas
Los filtros de anillas (también denominados de discos) son filtros compuestos por una serie de anillas
colocadas una encima de otra. Entre las anillas se generan pequeños conductos por donde pasa el agua.
La tasa de filtrado (número de mesh) está en función del tamaño de estos conductos o ranuras.
Poco a poco estos filtros están reemplazando a los tanques de arena, debido a que estos también permiten
filtrar en superficie y profundidad (el volumen que se genera debido al ancho de la anilla). Su mayor
ventaja radica en el menor espacio que ocupan, la facilidad para retrolavarlos y su resistencia a la abrasión
química en caso de inyección de fertilizantes.
La selección de los filtros de anillas depende del caudal de diseño, presión de trabajo y número de mesh
requerido.
28

Filtro de malla
Foto 25: Filtro de malla con hidrociclón Foto 26: Carcasa filtro de malla
En los filtros de malla el agua pasa por una malla cilíndrica de acero inoxidable o de nylon resistente. A
diferencia de filtros de arena y discos, solo permite un filtrado en superficie, reteniendo un menor número
de partículas. En fuentes de agua con un alto grado de contaminantes requiere limpiezas frecuentes.
Las mallas de acero tienen una capacidad de filtrado de un caudal máximo de 250 m3
/hr por m2
de malla
y las de nylon de máximo 100 m3
/hr por m2
de malla.
En su selección, se debe tener en cuenta el caudal de diseño, la presión máxima de operación y el número
de mesh del filtro. De catálogo se obtiene la pérdida de carga. La Figura 8 presenta un cuadro de catálogo
para el filtro de malla 3387 Palaplast de 2”, con una presión de trabajo máxima de 8 bares. Se aprecia
que para un caudal (discharge) de 12,5 m3
/h que pasa por el filtro de malla (screen) de 120 mesh se
genera una pérdida de carga (Pressure loss) de 0,09 bar o 0,09 metros de columna de agua.
Figura 8: Catálogo filtro Palaplast 3387 de 2”
Para sistemas por aspersión en ladera, es común colocar como filtro una malla milimétrica comercial
(mosquiteras) en el ingreso de tuberías de carga a cada sector. Esta tiene una calidad de filtrado de
aproximadamente 20 mesh.
29

Foto 27: Filtro con marco para cámara de carga aspersión Foto 28: Malla milimétrica para filtrado de agua
2.3.3 Tuberías
La red de tuberías consiste de una sucesión de tubos y piezas especiales que conforman una estructura
de conducción de agua para riego. Permite la distribución de agua a presión a cada sector, así como la
entrega de agua a cada emisor para la aplicación de agua al suelo.
En sistemas tecnificados, las tuberías de plástico tienen bastante éxito. Las más usadas son las de
policloruro de vinilo (PVC) y polietileno (PE). Pueden tener una larga vida útil cuando no están expuestas
al sol. En caso de tuberías expuestas, se recomienda el uso de tuberías metálicas, como de aluminio,
fierro galvanizado (FºGº) o fierro fundido.
Para mayor información se recomienda revisar el capítulo Tuberías del libro “Obras de riego en zonas
montañosas” (Bottega y Hoogendam), que presenta características geométricas y de trabajo de tuberías,
ventajas y desventajas, como también recomendaciones de cálculo para su diseño hidráulico y su
instalación.
Foto 29: Rollos de tubería de polietileno Foto 30: Tubos de PVC
30

2.3.4 Accesorios
Manómetros
Los manómetros son equipos de medición de presión, que se colocan por lo general en el cabezal de
control. Permiten verificar la presión de trabajo del sistema y la presión de operación de emisores. En
sistemas con un cabezal complejo, el uso de dos manómetros, antes y después de los equipos de filtrado,
permite evaluar la necesidad de limpieza en función de la pérdida de carga entre los dos puntos.
En un sistema tecnificado se recomienda incluir algunos puntos de toma de presión, especialmente al
ingreso de las unidades de riego, donde con un manómetro y aguja se pueda evaluar la presión (Foto 31).
En sistemas por aspersión el uso de un pitot permite medir la presión dinámica de trabajo (Foto 32).
Foto 31: Medición de presión en cabezal Foto 32: Aspersor y pitot
Válvulas
Las válvulas permiten controlar y operativizar el flujo en la red de tuberías. Las más empleadas son:
 Válvulas de retención, que también se conocen como válvulas anti-retorno. Garantizan que el flujo
de agua vaya en un solo sentido. Se recomienda su uso especialmente en sistemas con equipos de
fertirrigación y con agua de pozos, ya que evita un posible flujo de retorno hacia la fuente y su
consecuente contaminación. Colocadas al inicio de la tubería de succión de una bomba evita que haya
que cebar la bomba para cada puesta en marcha. En sistemas donde se eleva el agua a cotas superiores,
es necesario colocar una válvula de retención que proteja al cabezal y bomba de posibles golpes de
ariete.
 Válvulas de paso, que son usadas para el control de flujo y presión. Las más usadas son las de medio
giro, de mariposa y de compuerta. Las de medio giro se abren y cierran mediante el giro en 90º de una
palanca. Las de mariposa se operan mediante el giro de un volante que hace rotar un plato circular.
En las de compuerta el giro de un volante hace subir o bajar un plato. En general se recomienda no
usar válvulas de medio giro en sistemas de riego tecnificado para evitar aperturas y cierres bruscos.
 Válvulas de aire, son aquellas que permiten el ingreso y salida de aire de la red de tuberías. Salida de
aire en los puntos altos donde se puede producir embolsamientos de aire e ingreso durante el vaciado
de agua de la red evitando el trabajo a succión de las tuberías.
31

Accesorios especiales
Para la instalación de una combinación de tuberías se requiere una gran cantidad de accesorios para los
cambios de dirección, empalmes, derivaciones o fines de líneas. En la Figura 9 se presentan algunos de
estos accesorios.
Figura 9: Accesorios para tuberías de polietileno
Codo 90º Adaptador rosca Tee Polietileno - rosca Acople Codo 90º polietileno - rosca
En los planos de detalle se recomienda presentar todos los accesorios para su implementación (Figura
10).
Figura 10: Detalle de materiales. Planos de diseño
Para el empalme de laterales en sistemas de goteo se usan accesorios especiales, como empaques con
gromits.
Figura 11: Instalación de un lateral de goteo con empaque y gromit
Inyectores de fertilizante
En el cabezal se puede inyectar un flujo de fertilizantes líquidos, que mezclados con el agua, se
distribuirán de manera uniforme a todas las áreas de cultivo. Existen varios equipos para realizar estas
aplicaciones. Entre los más comunes están el inyector venturi, que mediante la estrangulación del flujo
produce un efecto de succión que permite el ingreso del fertilizante a la red de tuberías, y el tanque de
fertilización, que es un depósito en el que se coloca la solución fertilizante para luego inyectarla al flujo
por diferencia de presión a través de algún mecanismo giratorio.
32
Empaque Gromit

No es común el uso de estos equipos en zonas andinas debido a la baja disponibilidad de fertilizantes
líquidos y su relativamente alto costo. En cultivos intensivos de pequeña escala hay algunas experiencias
con la inyección de urea (nitrógeno) y la limpieza de tuberías con ácido fosfórico, que además apoya en
la fertilización por el aporte de fósforo al suelo.
Foto 33: Tanque de fertilización Foto 34: Inyector venturi
La inyección de fertilizante genera un incremento sustancial en la pérdida de carga en el cabezal. Es de
esperar caídas de presión entre los manómetros de ingreso y salida del cabezal cercanas al 20%. La
selección del tamaño de equipo está en función de los caudales de inyección que se prevea utilizar.
2.4 Obras adicionales
Aparte de los equipos específicos, los sistemas de riego tecnificado también requieren las obras comunes
para la captación, almacenamiento, conducción, regulación y control del flujo. Existe extensa literatura
sobre estas obras, por lo que aquí se las describe en términos generales. Una referencia práctica para la
zona andina es el libro “Obras de riego para zonas montañosas” de Bottega y Hoogendam.
2.4.1 Captaciones, desarenadores y estanques
Captaciones
En función del tipo de fuente y las características del lugar de la captación, se puede elegir entre una gran
variedad de estructuras de captación, como cámaras colectoras para vertientes, azudes derivadores, tomas
tirolesas, galerías filtrantes y tajamares.
Su capacidad, dimensiones y obras adicionales dependen mucho del tipo de obra seleccionada, la carga
de material que transporte el agua y la posibilidad de enfrentar crecidas de agua que pongan en riesgo la
obra.
Desarenadores
Los desarenadores son las primeras estructuras destinadas a separar el material sólido y pesado del flujo
de agua hacia la zona de riego, evitando su deposición en los canales y obras de arte. Un buen desarenador
reduce el mantenimiento necesario, disminuye los efectos de erosión en la solera y las paredes de canales,
y evita la obstrucción de tuberías en las que la limpieza es más compleja.
33

34
Para el dimensionamiento de los desarenadores se tiene que tomar en cuenta el tipo de fuente, la carga
de sólidos, la existencia de creciente en río y quebradas y la posibilidad de realizar mantenimientos
periódicos frecuentes.
De ninguna forma, los desarenadores pueden reemplazar la función de los filtros.
Estanques
Los estanques o reservorios son estructuras para almacenar agua. La acumulación temporal permite
regular el caudal de salida, regular el intervalo entre aplicaciones y evitar el riego nocturno. Lo último
se valora mucho en zonas en ladera donde se requiere mucha mano de obra para la aplicación controlada
de agua.
Existen varios tipos de estanques, así como variados materiales para garantizar su impermeabilización.
Para riego tecnificado, su capacidad puede fluctuar entre 500 y 3000 m3
de agua. Para optimizar su uso
deben instalarse en sectores elevados para poder cargar el sistema por gravedad. Hay que tomar en cuenta
que inmediatamente debajo del estanque no existe la presión suficiente para hacer operar un sistema de
riego de goteo o aspersión.
2.4.2 Cámaras
En sistemas tecnificados, especialmente de aspersión en ladera, se necesitan varios tipos de cámaras con
distintas funciones: permitir el ingreso y carga de agua a algún sector de riego, para cortar la línea de
presión dinámica en la bajante de alguna tubería o para alojar válvulas de regulación y paso de agua.
Para todas las cámaras se recomienda utilizar tapas metálicas con posibilidad de apertura en 180º y que
tapadas cuenten con una leve pendiente para evitar el estancamiento de agua y oxidaciones.
Cámara de carga
La cámara de carga es una estructura que permite el ingreso y llenado de tuberías de una red a presión.
Suele estar en el punto más alto de la red. Sus dimensiones dependen de razones constructivas y de
mantenimiento. La altura mínima depende una altura h constante para la carga de la tubería. Para ello se
propone usar la ecuación de Torricelli:
Q = C * A * 2 * g * h
Q = Caudal (m3
/s)
C = Coeficiente de pérdida al ingreso de la tubería (adimensional)
A = Área de la sección transversal de la tubería (m2
)
h = Tirante de agua sobre la tubería (m)
g = Aceleración de gravedad (9,81 m/s2
)
En caso de que el valor obtenido de h fuera menor a 0,60 m, se recomienda utilizar el valor de 0,60 m
debido a razones constructivas.

Se recomienda:
 Ubicar la base de la tubería como mínimo 12 a 15 cm por encima de la solera de la cámara, para evitar
que el material depositado en el fondo ingrese a la red.
 Colocar un canastillo, prefiltro o malla milimétrica al ingreso a la tubería.
 Colocar rejillas en posición inclinada al ingreso de la cámara para evitar el ingreso de material.
 Dimensiones mínimas de 0,70 x 0,70 m para permitir la limpieza de la cámara.
 Contar con una vía de desfogue de excedentes hacia lugares seguros (sin riesgo de erosión).
Foto 35: Cámara de carga de triple cámara Foto 36: Cámara de carga
Para facilitar su construcción, se recomienda usar ladrillo “gambote”, porque ahorra en el uso de
encofrados y acelera la construcción.
Cámara rompe-presión
Las cámaras rompe-presión rompen la línea de presión del agua al interior de una tubería, devolviéndola
a la presión atmosférica. La cota para ubicar una cámara rompe-presión depende de la presión estática
a la que pueden ser sometidas las tuberías. La idea es nunca permitir que esta presión sea igual o mayor
a la resistencia de rotura de las tuberías empleadas. Cuanto mayor la resistencia de la tubería, mayor el
área agrícola bajo la cobertura de cada cámara.
Se recomienda reducir el número de cámaras rompe-presión al mínimo por un tema de costos, facilidad
de operación y considerando que en las vecindades de las cámaras puede haber áreas sin regar con la
presión adecuada.
Las dimensiones de este tipo de cámaras están en función de razones constructivas y de mantenimiento.
Pueden diseñarse cámaras de uno o dos compartimientos. En cámaras de un sólo compartimiento, este
sirve tanto para el impacto de agua como para la carga al siguiente tramo de tuberías. En las de dos, el
compartimiento de impacto recibe el flujo a presión y el compartimiento (interconectado) de carga sirve
para llenar tuberías del siguiente sector. Antes de cada cámara se recomienda instalar una válvula, de
manera que se puede instalar un hidrante antes de la cámara, para atender a los terrenos directamente
inferior.
35

Foto 37: Cámara rompe-presión de un solo compartimiento Foto 38: Llenado de red de tuberías
Cámara de llaves
Una cámara de llaves es una estructura que aloja una válvula de paso, que permite operar un sector de
riego de goteo o una línea de aspersión.Aunque las válvulas pueden ser bastante pequeñas, se recomienda
construirlas con una dimensión mínima de 0,50 x 0,50 m, para facilitar el manejo de las válvulas al
interior de la cámara.
Siempre se debe colocar una unión patente continua a una válvula para su desmontaje. Los accesorios
de polietileno cumplen la misma función.
Foto 39: Cámara de llaves hidrante Foto 40: Cámara de llaves rompepresión
2.4.3 Hidrantes
Los hidrantes son los puntos de entrega de agua en la cabecera de parcela, que reciben agua desde una
derivación de la tubería principal o secundaria. Por lo general se ubican en los puntos más altos de la
parcela y cuentan con algún tipo de válvula para regular el paso de agua hacia la parcela.
Para su construcción se recomienda:
 Derivar el agua con accesorios tipo collarín, como el que se muestra en la Figura 12.
36

 Proteger los hidrantes con cámaras, tomando en cuenta las recomendaciones mencionadas para
cámaras de llaves para otorgarles mayor estabilidad y robustez.
 Usar materiales de FºGº para su construcción, ya que son puntos expuestos a operación y posibles
aplicaciones de fuerza al abrir y cerrar.
 Soldar a la tubería de FºGº barras metálicas como las mostradas en la Foto 41 para evitar que el
movimiento en las llaves genere desplazamientos de la tubería del hidrante.
Figura 12: Collar de derivación Foto 41: Punto de construcción de hidrante
Foto 42: Colocado de collarín de derivación Foto 43: Armado hidrante
37

38

Existen varias metodologías de diseño para sistemas de riego tecnificado. La mayoría de ellas enfocan
a agricultores individuales, con terrenos extensos y con una fuente de agua a su libre disposición. Estas
condiciones difieren de las que se presentan en las comunidades campesinas, donde más bien la mayoría
de los agricultores son pequeños productores con una serie de parcelas pequeñas, quienes reciben su
agua de una fuente compartida y de acuerdo con un cronograma de distribución fijo.
La diferencia en las condiciones de acceso y disponibilidad de agua hace que los métodos convencionales
de diseño no sean directamente aplicables a la agricultura en los Valles andinos. Sus condiciones distintas
requieren un tratamiento específico en la preparación de proyectos de riego tecnificado, que toma en
cuenta las particularidades de las parcelas, la topografía, el acceso al agua, la rotación de los cultivos y
las capacidades de operación y mantenimiento de los agricultores.
Este Manual presenta una metodología que da respuesta a las condiciones específicas de los valles
andinos, enfatizando los dos tipos de sistemas más comunes de la región:
 Sistemas colectivos de riego por aspersión, que pueden ser sistemas independientes o parte de un
sistema colectivo mayor.
 Sistemas individuales de riego por goteo, que debido a su pequeña magnitud requieren tecnología
adaptada a las capacidades de sustentación del productor.
En vez de entrar directamente al tema de diseño entendido como la selección de emisores,
posicionamientos y cálculos hidráulicos, primero se enfatiza la importancia del diagnóstico de las
condiciones de producción, de las familias productoras, de su fuente de agua y métodos para su reparto,
sobre todo para el caso de sistemas colectivos de aspersión. En un estudio detallado de las condiciones
existentes, se debe evaluar las conveniencias del riego tecnificado para un cierto sector y definir las
líneas generales del futuro sistema. Recién después de esta preparación y pasando por un diseño
conceptual, se llegará al diseño final, que incluye los cálculos hidráulicos de la red de tuberías y emisores.
Preparación de proyectos de riego
tecnificado en los valles andinos
3

Riego tecnificado valles

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